Fragenkatalog_Grundlagen_SoSe15.pdf

8/16/2019 Fragenkatalog_Grundlagen_SoSe15.pdf

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Fragenkatalog – Grundlagen

SoSe 2015

1. Hydrostatik

Aufgabe: 1

Erklären Sie bitte kurz das Funktionsprinzip des kartesischen Tauchers.Ergänzen Sie Ihre Ausführungen bitte mit Hilfe einer Skizze. Welche Kräftewirken auf einem voll getauchten Körper?

Aufgabe: 2

Skizzieren Sie bitte vergleichend die Druckverläufe p(z) von Trinkwasser undSalzwasser (beide in Ruhe) in einem Diagramm und begründen Sie diegezeichneten Verläufe.

Aufgabe: 3

Wie ist der Druck allgemein definiert? Nennen Sie bitte zwei Einheiten und ihreUmrechnung. Begründen und skizzieren Sie bitte den Druckverlauf in einerruhenden Flüssigkeit mit konstanter Dichte über die Höhe.

Aufgabe: 4

Zwei gleichgroße Eimer sind randvoll mit Wasser gefüllt. In einem Eimerschwimmt ein Holzklotz. Welcher Eimer ist schwerer?Bitte begründen Sie ihre Aussage.Wie berechnet sich die Auftriebskraft eines voll getauchten Körpers?

Aufgabe: 5

In welchem Gefäß herrscht die größte Bodendruckkraft bei gleicher Bodenfläche(alle drei Gefäße sind mit Wasser gefüllt)? Begründen Sie Ihre Aussage.



Aufgabe: 6

Am skizzierten System wird eine Kraft von 30 N auf den kleineren Kolbenaufgebracht.Wie groß ist die Hubkraft F_HUB am großen Kolben?

Aufgabe: 7

Bob der Baumeister hat folgende Aufgabe zu lösen.Er soll das obere, mit Wasser gefüllte, Becken entleeren und das Wasser insuntere Becken umfüllen. Als Hilfsmittel hat er lediglich einen Schlauch. Er möchtedazu das Wasser ansaugen. Welchen Druck muss er bei gegebenen Daten amunteren Schlauchende erzeugen um das Wasser von oben, über die Mauerhinweg, in das untere Becken zu fördern?

Hinweis: Der Einfluss der eingeschlossenen Luft sowie die Reibung sind zuvernachlässigen.



Aufgabe: 8

Ein Holzklotz mit einem Volumen von 1 dm3 wiegt 800 g und schwimmt in Wasser(Skizze links). Mit welchem Gewicht muss der Holzklotz beschwert werden, damiter im Schwebezustand vollständig unter die Wasseroberfläche taucht?

Aufgabe: 9

Die Skizze zeigt das Funktionsprinzip eines Schiffshebewerks. Der obere und deruntere Trog fassen das gleiche Volumen bei gleichem Wasserstand. Es sollenzwei Schiffe mit unterschiedlichem Gewicht gehoben bzw. gesenkt werden. Mussmehr Kraft aufgewendet werden, um größere Schiffe zu heben? Begründen Sie

bitte Ihre Antwort.

Aufgabe: 10

Das Schiff im Trog eines Schiffhebewerks füllt beinahe den kompletten Trog aus.

Es verbleibt nur wenig Wasser zwischen der Trogwand und dem Schiff.Begründen Sie, ob das Schiff in so wenigem Wasser trotzdem schwimmen kann.



Aufgabe: 11

Mit welcher Formel können Sie bei einer Bergwanderung den Luftdruck in 1500m Höhe bestimmen? Nehmen Sie an, dass es sich um ein barometrisches Fluidhandelt und dass die Temperatur konstant bleibt.

Aufgabe: 12

Zeichnen Sie den Wasserspiegel in den verbleibenden drei Teilgefäßen ein. MitBegründung!

Aufgabe: 13

Bitte erläutern Sie das Funktionsprinzip der Briefwaage (Stichpunkte)!



Aufgabe: 14

Beschreiben Sie bitte den im Bild dargestellten Versuch. Was soll mittels desVersuchs verdeutlicht werden? Bitte geben Sie die dazugehörige Formel an.

Aufgabe: 15

In einem Experiment versinkt ein Hühnerei in einem mit Wasser befüllten Glas.Was passiert, wenn Salz in dem Wasser aufgelöst wird (Massenanteil Salz 30%)Und das Ei erneut hineingegeben wird? Bitte begründen Sie ihre Antwort.

2. Kinematik der Fluide

Aufgabe: 1

Nennen Sie bitte ein Bauteil, in dem eine Strömung konvektiv beschleunigt wirdund geben Sie außerdem die dazugehörige Formel an.

Aufgabe:2

Beschreiben Sie bitte die Begriffe Bahnlinie, Stromlinie und Streichlinie.

Aufgabe: 3

Bitte nennen Sie die zwei klassischen Darstellungen im Koordinatensystem(x,y,z), derer man sich zur Beschreibung der Bewegung eines Fluides bedient undgeben Sie bitte den wesentlichen Unterschied an.

Aufgabe: 4

Aus welchen Beschleunigungen setzt sich die substantielleBeschleunigung zusammen? Geben Sie bitte jeweils die Formel an underläutern Sie deren Bedeutung.

Aufgabe: 5

Was stellt die Kontinuitätsgleichung dar und durch welchen Ansatz lässt sie sichherleiten?



3. Stromfadentheorie reibungsfreier Fluide

Aufgabe: 1

Wie ist ein Stromfaden definiert (verbale Beschreibung)?Können sich Druck und Geschwindigkeit längs eines Stromfadens ändern?

Aufgabe: 2

Auf welche physikalischen Grundgesetze lassen sich die Bernoulli- bzw. dieKontinuitätsgleichung zurückführen?

Aufgabe: 3

In einem Windkanalexperiment treten in der Luftströmung um den Körper sehrniedrige Drücke auf. Ist der Versuchsstand kavitationsgefährdet? Bitte

begründen Sie Ihre Antwort.

Aufgabe: 4

Legen Sie bitte die Austrittsquerschnittsfläche der Düse einer Belüftungsanlageaus. Die Austrittsgeschwindigkeit soll 20 m/s, der Massenstrom 1,2 kg/s und dieDichte der Luft 1,25 kg/m3 betragen.

Aufgabe: 5

Wie ist Kavitation definiert? Erklären Sie bitte den Vorgang der Kavitation amBeispiel des Fallrohres. Welche schädlichen Auswirkungen hat Kavitation? Inwelchen Maschinen oder Anlagen kann Kavitation auftreten (2 Beispiele) ?

Aufgabe: 6

Nennen Sie die allgemeine Kontinuitätsgleichung für den Stromfaden (Formel).

Aufgabe: 7

Wie ist die Stromröhre definiert? Was gilt für den Massenstrom?



Aufgabe: 8

Skizzieren Sie bitte den Druck- und Geschwindigkeitsverlauf eines Fallrohresentlang der Mittellinie. Welche Stelle ist kavitationsgefährdet? Bitte begründen SieIhre Aussage. Wie groß ist die Geschwindigkeit an der Stelle 2?

Annahme: Konstante Füllhöhe des BehältersHinweis: Der Behälter ist oben offen

Aufgabe: 9

Zwei Boote ankern nebeneinander in starker Strömung. Werden sich die Bootezueinander hin bewegen oder werden sie durch die starke Strömung auseinandergedrückt? Bitte begründen Sie Ihre Antwort.

Aufgabe: 10

Die 3 U-Rohr-Manometer sind mit Wasser gefüllt und befinden sich zurDruckmessung an zwei verschiedenen mit Luft durchströmten Venturirohren.Zeichnen Sie bitte den Wasserstand in den U-Rohr-Manometern ein.



Aufgabe: 11

Bitte geben Sie die allgemeine Kontinuitätsgleichung für den Stromfaden an undstellen Sie zusätzlich die jeweils angepassten Kontinuitätsgleichungen für die dreiskizzierten Sonderfälle auf. Welche Annahmen bezüglich Dichte ρ,

Geschwindigkeit v und Querschnittsfläche A werden jeweils getroffen?

Aufgabe: 12

Die Skizze zeigt zwei Systeme (reibungsfreie, stationäre Durchströmung mitkonstantem Wasserspiegel) mit horizontalem zylindrischen Ausfluss (Fall A) undhorizontalem Ausfluss mit Diffusor (Fall B)

a) Wie hoch ist die Ausflussgeschwindigkeit in den Fällen A und B? b) Skizzieren Sie in beiden Fällen qualitativ die Druck- und

Geschwindigkeitsverläufe in Richtung des Stromfadens (s).c) Es wird angenommen, dass in beiden Systemen die Austrittsgeschwindigkeitkontinuierlich erhöht wird. In welchem System tritt eher Kavitation auf?

Begründen Sie Ihre Antwort.



Aufgabe: 13

In welchen Bereichen (1, 2, 3, 4 oder 5) der Venturidüse herrschta) der höchste Druck?

b) die höchste Geschwindigkeit?

Bitte begründen Sie Ihre Aussage!

Annahme: stationäre Strömung, inkompressibles Fluid, reibungsfrei,Durchmesser Stelle 1 = Durchmesser Stelle 5

Aufgabe: 14

Leiten Sie bitte aus der Bernoulli-Gleichung für den Stromfaden (reibungsfrei) dieAusflussgeschwindigkeit nach Torricelli her. Geben Sie bitte alle getroffenenAnnahmen an!

Aufgabe: 15

Welches der drei abgebildeten Fallrohre hat bei reibungsfreier Betrachtung diehöchste Ausflussgeschwindigkeit? Wie unterscheiden sich die Volumenströme?Begründen Sie ihre Überlegungen (Formeln)!



Aufgabe: 16

Bitte zeichnen Sie den Druckverlauf zwischen den Stellen A und B für das Rohrmit konvex gekrümmter Wand ein. Geben Sie die Gleichung an, welche dieDruckverteilung zwischen den Stellen A und B beschreibt! Wie heißt dieseGleichung?

Aufgabe: 17

Zeichnen Sie bitte den Druckverlauf über den Rohrkrümmer an die Stellen 1, 2und 3 ein. Bitte erklären Sie ausführlich, wie die dargestellten Ablösungenentstehen.

Aufgabe: 18

Wo sammeln sich nach dem Umrühren eines mit einigen Teeblättern versehenenTees die Teeblätter (am Rand oder in der Mitte des Bodens)?Mit welcher Formel lässt sich dies begründen?Zeichnen und erklären Sie bitte das Phänomen mit Hilfe von Skizzen.



4. Impuls- und Drallsatz

Aufgabe: 1

Warum kann man mit einem zusammengequetschten Wasserschlauch weiterspritzen als mit einem offenen? Begründen Sie bitte mit geeigneten Formeln.

Aufgabe: 2

Wie ist der Impuls für den Stromfaden definiert? Bitte benennen Sie dieVariablen.

Aufgabe: 3

Erklären Sie bitte das Funktionsprinzip der Wasserrakete! Unterstützen Sie ihreErklärung bitte mit einer Skizze!

Aufgabe: 4

Wie lautet die allgemeine Gleichung für die Reaktionswandkraft bei verzweigtemEin- u. Austritt? Bitte benennen Sie die einzelnen Kräfte.

Nennen Sie bitte den Impulssatz der Strömungstechnik.

Aufgabe: 5

Bitte erklären Sie in Stichpunkten das Funktionsprinzip des Raketenautos.Welche Wirkung hat hierbei die Kompressibilität des Gases?

Aufgabe: 6

Ein Freistrahl trifft auf 3 verschiedene Geometrien und wird, wie in denAbbildungen a) - c) gezeigt, umgelenkt. Kennzeichnen Sie bitte den Fall bei dem:

1) die kleinste2) die größte

Reaktionswandkraft in x-Richtung auftritt und begründen Sie bitte kurz ihreAussage.



5. Gasdynamik

Aufgabe:1

Wie ist die Bernoulligleichung für die Gasdynamik definiert?Wann verwendet man diese?

Aufgabe: 2

Bei welchen Strömungsgeschwindigkeiten treten Dopplereffekte auf? NennenSie bitte zwei Beispiele für das Auftreten des Dopplereffekts

Aufgabe: 3

Nennen sie bitte 4 Größen, die die Schallgeschwindigkeit eines Fluids beeinflussen. Nennen Sie bitte die Größenordnung der Schallgeschwindigkeitfolgender Stoffe:

a) Luft b) Wasser

Aufgabe: 4

Charakterisieren Sie die Strömungsgeschwindigkeitsbereiche (a-d) mit Hilfe derMachzahl und skizzieren Sie dementsprechend die zugehörigeSchallausbreitung, ausgehend von einer Störquelle:

a) Ruhefall b) Unterschall-Strömungc) schallnahe Strömungd) Überschall-Strömung

Aufgabe: 5

Wozu wird eine Lavaldüse verwendet? Bitte nennen Sie zwei technischeAnwendungen.

Aufgabe: 6

Was beschreibt die Machzahl? Ordnen Sie bitte qualitativ den folgendenStrömungszuständen Machzahlen zu!

A) Ruhendes GasB) Überschallströmung



Aufgabe: 7

Mithilfe welcher Bauelemente lassen sich eine:a) Unterschall

b) Überschallströmung beschleunigen?

Wie lässt sich dieser Sachverhalt begründen?

Aufgabe: 8

Bitte geben Sie qualitativ die Veränderungen der Größen Machzahl Ma, Druck pund der Temperatur T bei einem Verdichtungsstoß eines kompressiblen Fluidsan. Welche Ruhegröße bleibt über den Verdichtungsstoß konstant?

Aufgabe: 9

Bitte zeichnen Sie eine Lavaldüse und geben Sie zu jedem Bereich qualitativ die

Machzahl im Auslegungsfall an. Was passiert, wenn das kritischeDruckverhältnis nicht erreicht wird? Bitte geben Sie das kritische Druckverhältnisan. (Zahlenwert!)

Aufgabe: 10

Wozu wird eine Lavaldüse verwendet? Bitte nennen Sie zwei technischeAnwendungen.

Aufgabe: 11

Bitte zeichnen Sie die Druckverläufe über der Länge x einer Lavaldüse in einDiagramm. Beginnen Sie, ausgehend vom Totaldruck p0 für:

a) Eine kritisch durchströmte Konfiguration im Auslegungsfall b) Eine unterkritisch durchströmte Konfiguration

Wie wird das Bauteil für b) auch genannt?Bitte geben Sie zudem das kritische Druckverhältnis p/p0 zahlenmäßig an.

6. Navier-Stokes-Bewegungsgleichung

Aufgabe: 1

Leiten Sie bitte aus der Navier-Stokes-Gleichung die Euler-Grundgleichung derHydrostatik her.Welche Annahmen müssen Sie treffen?

Aufgabe: 2

Wie ist der Newton-Schubspannungsansatz definiert? Bitte benennen Sie dieeinzelnen Terme. Stellen Sie bitte die Temperaturabhängigkeit der Viskosität für

Gase und Flüssigkeiten grafisch dar und begründen Sie den Verlauf mittels der beteiligten dominanten Kräfte.



Aufgabe: 3

Nennen Sie bitte vier Gruppen, in die sich rein zähe Fluide einteilen lassen undnennen Sie bitte je ein Beispiel. Stellen Sie bitte außerdem die dazugehörigenVerläufe der Schubspannung über den Geschwindigkeitsquergradienten dar!

Aufgabe: 4

Wie lautet die Navier-Stokes-Gleichung? Bitte benennen Sie die beteiligtenKräfte und ordnen Sie diese den einzelnen Gliedern der Gleichung zu.

Aufgabe:5

Auf welchem Ansatz basiert die Herleitung der Navier-Stokes-Bewegungsgleichung?

Aufgabe: 6

Was ist der Weissenberg-Quelleffekt? Fertigen Sie zwei Skizzen mitunterschiedlichen Methoden zur Darstellung des Weissenberg-Quelleffektes an.

Aufgabe: 7

Ein Newton Fluid mit einer endlichen Geschwindigkeit bewegt sich an einerPlatte. Zeichnen Sie ein Geschwindigkeitsprofil einer Grenzschicht, bei dernegative Wandschubspannungen (y = 0) auftreten. Was für eine Strömungentsteht an der Platte?

7. Potentialströmungen

Aufgabe: 1

Wie lauten die Cauchy-Riemann-Differentialgleichungen?

Aufgabe: 2

Bitte geben Sie die Formel für die LAPLACE-Gleichung an! Was stellt diese fürPotentialströmungen dar? Welcher Vorteil resultiert aus der LAPLACE-Gleichung

für Potentialströmungen?



Aufgabe: 3

In dem untenstehenden Bild trifft ein Wasserstrahl auf eine Platte.Bitte zeichnen Sie in das Bild die Strom- sowie die Äquipotentiallinien ein und

beschriften Sie diese.

Aufgabe: 4

Bitte zeichnen Sie in das Bild die Bewegung der Fluidteilchen anhand vonStreichhölzern ein. Die strichpunktierte Linie kennzeichnet hierbei den Übergangvon wandnaher Strömung zur Außenströmung. Was gilt für die

Wirbelstärkevektoren im wandnahen Bereich und was im Außenbereich?

8. Wirbelströmungen

Aufgabe: 1

Bitte nennen Sie drei Wirbelsätze. Geben Sie bitte jeweils die entsprechendeFormel an. Was sagen die Wirbelsätze grundsätzlich aus?



Aufgabe: 2

In welche zwei Strömungsgebiete lässt sich ein Rankine-Wirbel unterteilen? Bitteskizzieren Sie die Geschwindigkeitsverteilung eines Rankine-Wirbels. Was gilt imäußeren Bereich für den Wirbelstärkevektor?

Aufgabe: 3

Geben Sie bitte eine allgemeine Definition einer Wirbelröhre an. Was ist einWirbelfaden und was gilt in diesem?

Aufgabe: 4

Bitte geben Sie die Formel für den Wirbelsatz von Thomson an. Was sagt derWirbelsatz von Thomson aus? Welche Voraussetzungen müssen für diesenWirbelsatz gelten? Was lässt sich aus den Voraussetzungen für die Realitätschließen?

Aufgabe: 5

Mit welchem mathematischen Modell eines Wirbels lässt sich das dargestellteStrömungsphänomen vereinfacht beschreiben?Skizzieren Sie schematisch den Verlauf der Geschwindigkeit über den Radius des

Wirbels! (Quelle Bild: URL:http://www.nasa.gov/images/content/201875main_ARMD_Vortex_xltn.jpg(25.3.13) - eigene Bearbeitung)



9. Grenzschichtströmungen

Aufgabe: 1

Skizzieren Sie bitte die laminare Grenzschicht an einer ebenen, unendlichdünne, längs angeströmte Platte, inklusive eines Geschwindigkeitsprofils. Wielauten die Randbedingungen?

Aufgabe: 2

Skizzieren Sie bitte den Grenzschichtverlauf eines umströmten Tragflügelprofils(mit Ablösung) und beschriften Sie bitte dieses vollständig einschließlich dercharakteristischen Punkte. Zeichnen Sie bitte auch die signifikantenGeschwindigkeitsverläufe (4Stück) ein.

Nennen Sie bitte zwei Maßnahmen zur Grenzschichtbeeinflussung am Tragflügel.

Aufgabe: 3

Wie lautet die 1. Prandtl'sche Grenzschichtgleichung? Was ergibt sich aus der1.Prandtl'schen Grenzschichtgleichung für die Messung des statischen Druckes?

Aufgabe: 4

Der Tragflügel eines Flugzeugs wird mit einer ungestörten Geschwindigkeitangeströmt. Berechnen Sie bitte die Grenzschichtdicke bei der Tiefe L. SchätzenSie bitte die Impuls- und die Verdrängungsdicke mit Hilfe der empirischen Formelnab. Der Tragflügel kann als ebene Platte angesehen werden.

Gegeben:

vx = 25

L = 15

= 15,1 ⋅ 10−

Aufgabe: 5

Eine ebene Platte wird von Luft umströmt. Dabei bildet sich wandnaheine Grenzschicht aus

1)

Wie kommt es zu einer Grenzschichtausbildung?2) Geben Sie die Geschwindigkeitsrandbedingungen in der Grenzschicht an.3) Skizzieren Sie bitte die laminare Grenzschicht an einer ebenen Platte.4) Berechnen Sie bitte die Grenzschichtdicke am Ende der Platte.

Gegeben:

v = 12

L = 0,2

= 1,49 ⋅ 10−



Aufgabe: 6

Grenzschichtverlauf einer ebenen unendlich dünnen längs angeströmten Platte.Geben Sie bitte die Grenzschichtdicke einer laminaren und einer turbulentenGrenzschichtströmung in Abhängigkeit der Reynolds-Zahl an!

10. Turbulente Strömungen inkompressibler Fluide

Aufgabe: 1

Skizzieren Sie bitte die zwei Fälle des Reynolds Farbfadenversuchs.Was beschreibt die kritische Reynoldszahl? Das Verhältnis welcher Kräfte wirddurch die Reynoldszahl wiedergegeben? Wie lautet der Zahlenwert für die

kritische Reynoldszahl bei Rohrströmungen?

Aufgabe: 2

Bitte bestimmen Sie den Turbulenzgrad des Windkanals bei den gegebenenWerten.Wie groß ist der Turbulenzgrad bei isotroper Turbulenz (ausgehend von der x -

Komponente)?

Aufgabe: 3

Nennen Sie bitte die zwei Anteile, in die sich Geschwindigkeit und Druck einer

turbulenten Strömung zerlegen lassen.

Aufgabe: 4

Wie lassen sich Turbulenzgrade in Windkanälen reduzieren?



11. Strömung inkompressibler Fluide in Rohrleitungen

Aufgabe: 1

Tragen Sie bitte den Druckverlust über den Volumenstrom einer geradenRohrleitung mit konstantem Durchmesser auf. Es handelt sich um eine laminare

Rohrströmung! Begründen Sie bitte den Verlauf des Graphen unter Verwendungvon Formeln und vereinfachen Sie so weit wie möglich.

Aufgabe:2

Wie wird in der Bernoulli Gleichung die Reibung berücksichtigen?

Aufgabe: 3

Bitte geben Sie die Formel für den Druckverlust in einem Rohrleitungssystem, bestehend aus geraden Rohrleitungen und Einbauteilen, an. Wie vereinfacht sichdie Gleichung für den Druckverlust, wenn man von einer laminaren Strömungausgeht? (Ähnlichkeitszahlen auch umformen)

Aufgabe:4

Was wird unter hydraulisch glatt verstanden und was beschreibt dieKonstanzgrenze im Moody-Diagramm?

Aufgabe: 5

Warum werden viele Messungen an Tragflügelmodellen in Wasserkanälenanstatt in Windkanälen durchgeführt? Welche Vorteile ergeben sich im Hinblickauf die Reynoldszahl, begründen Sie bitte mit einer geeigneten Formel.

Aufgabe: 6

Beeinflusst die Wandrauhigkeit den Druckverlust einer laminaren Rohrströmung?Wie verhält sich der Druckverlust in einer durchströmten Pipeline, wenn derVolumenstrom verdoppelt wird (die Strömung bleibt laminar)? Begründen Sie

bitte Ihre Antworten mit Formeln (vereinfachen soweit es geht).

Aufgabe: 7

Begründen Sie bitte, warum ein höherer Druckverlust für eine Einlaufströmungaus einem Behälter in eine Rohrleitung berücksichtigt werden muss. Wie lang istdie Einlaufstrecke bis zum Erreichen der jeweiligen Strömungsform? SchätzenSie die Größenordnung der zusätzlichen Druckverluste für laminare undturbulente Strömungsformen ab.



Aufgabe: 8

Skizzieren Sie bitte die Geschwindigkeitsprofile 1, 2, 3 einer Einlaufströmung.Vergleichen Sie bitte qualitativ die Verluste von Einlaufströmung und ausgebildeterlaminarer bzw. ausgebildeter turbulenter Strömung.

Aufgabe: 9

Wie wird die Reibung in der Bernoulligleichung beachtet?Berechnen Sie den Druckverlust in einem Rohr mit den gegebenen Werten.

Durchmesser des Rohres: ℎ = 3,39 ⋅ 10 Geschwindigkeit im Rohr: = 10 / Länge des Rohres: ℎ = 6

ℎ

= 2 ⋅ 1 0

Kin. Viskosität: = 1,13 ⋅ 10/ Dichte: = 1000 /

12. Umströmung von Körpern

Aufgabe: 1

Ein Kreiszylinder wird längsumströmt. Bitte stellen Sie den Verlauf desWiderstandskoeffizienten in Abhängigkeit des Verhältnisses von Länge L zuDurchmesser D (L/D) dar. Bei welchem Verhältnis L/D wird derWiderstandskoeffizient minimal?

Aufgabe: 2

Welche Kugel hat bei gleicher Anströmgeschwindigkeit den geringerenWiderstandsbeiwert?Begründen Sie bitte Ihre Antwort.Was unterstützt der "Stolperdraht" (weiß gestrichelt im Bild B) ?



Aufgabe: 3

Warum ist der Widerstandskoeffizient einer senkrecht angeströmten Scheibe abeinem Re - Wert > 103 praktisch konstant?Begründen Sie bitte vergleichend die Verläufe des Widerstandskoeffizienten inAbhängigkeit von der Re - Zahl für die Kreisscheibe, einen querangeströmten

Zylinder und eine Kugel.

Aufgabe: 4

Zwei identische Tischtennisbälle werden mit unterschiedlichen Geschwindigkeitenangeströmt (Medium: Luft). Berechnen Sie bitte die jeweilige Widerstandskraft undvergleichen Sie die Tischtennisbälle in Bezug auf den Widerstandsbeiwert und die

berechnete Widerstandskraft.

Aufgabe: 5

Tragen Sie bitte die Widerstandskraft eines Körpers über dieAnströmgeschwindigkeit (bei konstanten übrigen Parametern) auf und

begründen Sie bitte den Verlauf des Graphen mit Hilfe einer Formel.



Aufgabe: 6

Erläutern Sie bitte, wie sich die Diskrepanz zwischen dem von Eiffel und demvon Prandtl gemessenen Kugelwiderstandsbeiwert erklärt. Unterstützen Sie ihreErläuterungen bitte jeweils mit einer Skizze. Geben Sie bitte außerdem dieverschiedenen Widerstandskoeffizienten und die Definitionsgleichung der

Widerstandskraft an.

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